[发明专利]一种可移动局密集支撑柔性点阵式工装及安装方法

说明书

本发明公开了一种针对薄壁构件焊接的可移动局部密集支撑柔性点阵式工装及安装方法，工装包括控制单元和与控制单元相连的自主移动支撑单元，自主移动支撑单元包括第一支撑单元、第二支撑单元和支撑座，支撑座的上表面均匀间隔设置有多个第一支撑单元；支撑座上表面周向相对的两边分别设置有一水平的第一导轨，第一导轨上搭设有第二导轨，第二导轨可沿第一导轨的长度方向往复移动，第二导轨上设置有第二支撑单元，第二支撑单元包括可沿第二导轨往复移动的旋转移动装置以及定位支撑装置，定位支撑装置可在旋转移动装置的上表面竖直上下伸缩移动。本发明的方案，在焊接等相应工艺过程中，能够减小T型焊缝的焊接拼接间隙，从而提高了焊接质量。

技术领域

本发明涉及薄壁构件焊接技术领域，尤其涉及一种针对薄壁构件焊接的可移动局部密集支撑柔性点阵式工装及安装方法。

背景技术

目前在薄壁构件制造机工系统(如飞机壁板的焊接、装配、切割、制孔等)中，支撑和定位薄壁构件仍然大量采用与薄壁构件具有相同型面的支撑面的固定工装。由于飞机制造系统小批量多样化的特点，针对不同型面的零件需要专门生产相对应的固定工装。造成固定工装品种多、数量大、生产准备周期长，严重影响了各种新机型的生产制造周期。因此近年来研制了一批针对大型薄壁构件的多点柔性定位工装，多点柔性定位工装采用可自动调节控制支撑位置和方向的支撑结构来拟合各种形状的薄壁构件，大大提高了工装的柔性。

在大型薄壁构件的T型焊缝的焊接中，由于薄壁构件的加工误差、装配误差、形变等相关原因，T型焊缝的焊接拼缝间隙并不能达到理想的精度要求，装配后拼缝间隙过大导致在焊接时会出现中心空洞等焊接质量问题。为了尽量减少T型焊缝的焊接拼缝间隙，在采用与薄壁构件具有相同型面的支撑面的固定工装时，主要是通过机械结构施加压力将薄壁构件压紧在固定工装支撑面上，从而减小T型焊缝的焊接拼缝间隙。在采用柔性定位工装时，如果仍然采用以上机械结构施加压力将薄壁构件压紧的方法来减小T型焊缝的焊接拼缝间隙，就必须增加阵列式多点柔性定位工装的支撑点密度，这样大大增加了所需支撑点的数量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种针对薄壁构件焊接的可移动局部密集支撑柔性点阵式工装及安装方法，从而解决现有技术中存在的前述问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种针对薄壁构件焊接的可移动局部密集支撑柔性点阵式工装，包括控制单元和与控制单元相连的自主移动支撑单元，所述自主移动支撑单元包括第一支撑单元、第二支撑单元和支撑座，所述支撑座的上表面均匀间隔设置有多个可竖直上下伸缩移动的第一支撑单元；所述支撑座上表面周向相对的两边分别设置有一水平的第一导轨，所述第一导轨上搭设有沿垂直于所述第一导轨的方向水平延伸的第二导轨，所述第二导轨可沿所述第一导轨的长度方向往复移动，所述第二导轨上设置有可在其长度方向往复移动的第二支撑单元，所述第二支撑单元包括可沿第二导轨往复移动的旋转移动装置以及设置在所述旋转移动装置上的定位支撑装置，所述定位支撑装置可在所述旋转移动装置的上表面竖直上下伸缩移动。

优选的，所述旋转移动装置包括第一移动滑块、转轴、第一驱动电机和旋转驱动电机，所述第一驱动电机与第一移动滑块相连，用于驱动旋转移动装置在第一移动滑块的带动下沿所述第二导轨往复移动；所述转轴竖直向上延伸，所述转轴的下端和上端分别连接第一移动滑块和定位支撑装置，所述旋转驱动电机与转轴相连，用于驱动转轴转动进而带动所述定位支撑装置旋转；所述第一驱动电机和旋转驱动电机均与所述控制单元相连。

优选的，所述定位支撑装置包括定位块和竖直伸缩组件，所述定位块的上表面间隔设置有多个向其内部凹陷的容纳孔，各所述容纳孔相互平行，各所述容纳孔中分别设置有一个与其平行的竖直伸缩组件，所述竖直伸缩组件能够至少部分伸出容纳孔或完全收纳在容纳孔中。